Astronomy 版 (精华区)

发信人: Gforce ()第三个代表◎Paper fixing,ICIP2006@GIT(), 信区: Astronomy
标  题: 有关黑洞的知识 
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Dec 31 21:16:16 2005), 转信


资料来自《维基百科》
定义：黑洞是根据现代的物理理论和天文学理论，所预言的在宇宙空间中存在的一种天体区域。黑洞是由一个质量相当大的天体，在核能耗尽死亡后发生引力塌缩后形成。在此区域内的万有引力非常强大，任何物质都不可能从此区域内逃逸出去，甚至光线都被它强大的引力拉回，因此黑洞不会发光，不能用天文望远镜看到，是黑漆漆的天体，但天文学家可借观察黑洞周围物质被吸引时的情况，找出黑洞位置。
尺寸和质量
黑洞据相信是由大于太阳质量2倍的天体发生引力坍塌后形成的。天文学的观测表明，在很多星系的中心，包括银河系，都存在超过太阳质量成万上亿倍的超大质量黑洞。
根据爱因斯坦的广义相对论，黑洞是可以预测的。他们发生于史瓦兹度量。这是由卡尔．史瓦兹于1915年发现的爱因斯坦方程的最简单解。
根据史瓦兹解，如果一个重力天体的半径小于一个特定的值，天体将会发生坍塌，这个半径就叫做史瓦兹半径。在这个半径以下的天体，其间的时空弯曲得如此厉害，以至于其发射的所有射线，无论是来自什么方向的，都将被吸引入这个天体的中心。因为相对论指出任何物质都不可能超越光速，在史瓦兹半径以下的天体的任何物质——包括重力天体的组成物质——都将塌陷于中心部分。一个有理论上无限密度组成的点组成重力奇点（gravitational singularity）。由于在史瓦兹半径内连光线都不能逃出黑洞，所以一个典型的黑洞确实是“黑”的。
史瓦兹半径由下面式子给出：

G是万有引力常数，M是天体的质量，c是光速。对于一个与地球质量相等的天体，其史瓦兹半径只是9毫米。
特性
目前公认的理论认为，黑洞只有三个物理量有意义：质量、电荷、角动量。也就是说：对于一个黑洞，一旦这三个物理量确定下来了，这个黑洞的特性也就唯一确定了，这称为黑洞的无毛定理，或者三毛定理。
分类
黑洞可以分为史瓦兹黑洞、带电黑洞、科尔黑洞和科尔纽曼黑洞。 史瓦兹黑洞是这四种黑洞中最简单的，科尔纽曼黑洞是带电并且旋转的黑洞。
微黑洞
微黑洞是理论预言的一类黑洞，目前尚无证据支持微黑洞的存在。它们诞生于宇宙大爆炸初期，质量非常小，根据霍金的理论，黑洞质量越小，“蒸发”越快。因此如果存在微黑洞，那么它们现在一定已经蒸发殆尽了。
 

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